Recarga de Agua Subterránea

Natural y por Gestión

Carlos Flores ArenasModelador Hidrológico DGAPhD in Hydrologic Sciences UC Davis

MSc en Ingeniería Agrícola UdeC

BS Ingeniero Agrónomo UMayor

División de Estudios y Planificación

24 de Julio 2019

Contenidos

1. Interacciones entre aguas superficiales y subterráneas

2. Mecanismos de recarga de agua subterránea i. Naturalii. Por gestión

3. Experiencias en el Extranjero

4. Experiencias en Chile

5. Visión de desarrollo de obras de recarga por gestión en ChileI. TécnicoII. LegalIII. Financiero

Contenidos

1. Interacciones entre aguas superficiales y subterráneas

2. Mecanismos de recarga de agua subterránea i. Naturalii. Por gestión

3. Experiencias en el Extranjero

4. Experiencias en Chile

5. Visión de desarrollo de obras de recarga por gestión en ChileI. TécnicoII. LegalIII. Financiero

Interacciones entre agua superficial y subterránea

Contenidos

1. Interacciones entre aguas superficiales y subterráneas

2. Mecanismos de recarga de agua subterránea i. Naturalii. Por gestión

3. Experiencias en el Extranejero

4. Experiencias en Chile

5. Visión de desarrollo de obras de recarga por gestión en ChileI. TécnicoII. LegalIII. Financiero

Recarga natural de agua subterránea

Partición de la Recarga Acuíferos

Naturalmente:

• Cauces aportantes al agua subterránea por

infiltración (50%).

• Recarga en pie de montes por efecto de

precipitaciones y deshielos (20%).

• Infiltración por riego agrícola/precipitación (15%),

variable según cuenca, puede llegar a más del 90% en

cuencas con altas tasas de riego.

• Flujo desde cuencas aledañas (10%).

• Flujo base, i.e. caudales móviles en la zona no

saturada que descargan a los acuíferos (5%).

Contenidos

1. Interacciones entre aguas superficiales y subterráneas

2. Mecanismos de recarga de agua subterránea i. Naturalii. Por gestión – Managed Aquifer Recharge (MAR)

3. Experiencias en el Extranjero

4. Experiencias en Chile

5. Visión de desarrollo de obras de recarga por gestión en ChileI. TécnicoII. LegalIII. Financiero

Piscinas de infiltraciónRecarga desde ríos inducida por bombeoPozos de inyecciónCauces infiltradoresCaptura de lluvia y escorrentía

Más comunes:Métodos de Recarga por Gestión

Contenidos

1. Interacciones entre aguas superficiales y subterráneas

2. Mecanismos de recarga de agua subterránea i. Naturalii. Por gestión – Managed Aquifer Recharge (MAR)

3. Experiencias en el extranjero

4. Experiencias en Chile

5. Visión de desarrollo de obras de recarga por gestión en ChileI. TécnicoII. LegalIII. Financiero

1236225

Million m3

Million m3

California

378Million m3

*Números en paréntesis ( ) indican casos reportados en 46 distritos de

gestión hídrica en California.

AustraliaMAR: Managed Aquifer Recharge

EuropaMAR: Managed Aquifer Recharge

Contenidos

1. Interacciones entre aguas superficiales y subterráneas

2. Mecanismos de recarga de agua subterránea i. Naturalii. Por gestión – Managed Aquifer Recharge (MAR)

3. Experiencias en el extranjero

4. Experiencias en Chile

5. Visión de desarrollo de obras de recarga por gestión en ChileI. TécnicoII. LegalIII. Financiero

Cuenca EstudioMaipo 2005.Modelación superficial para la cuenca de los ríos Maipo Mapocho. Estimación de recarga para escenario actual 2005Aconcagua 2009. Modificación modelos DGA Visual Modflow-MOS y MOS PSPetorca 2019. Actualización de la modelación hidrogeológica del sistema acuífero la Ligua-Petorca.Copiapó 2013. Actualización de la modelación integrada y subterránea del acuífero de la cuenca del río CopiapóImperial 2016. Estudio Hidrogeológico Región de la AraucaníaBio Bio 2012. Estudio hidrogeológico cuenca Bio BíoRío Valdivia 2012. Estudio cuencas principales región de Los RíosChoapa 2017. Análisis para el Desarrollo de un Plan de GIRH en la Cuenca del ChoapaPampa del Tamarugal 2018. Investigación de acuíferos de gran volumen y baja recarga fase IILigua 2019. Actualización de la modelación hidrogeológica del sistema acuífero la Ligua-Petorca.Maule 2010. Levantamiento de información hidrogeológica para modelación cuenca del río Maule: informe finalItata 2013. Modelación hidrogeológica cuenca Itata bajo, región del BioBío: informe finalLimarí 2013. Diagnóstico plan maestro para la gestión de recursos hídricos, Región de CoquimboElqui 2013. Diagnóstico plan maestro para la gestión de recursos hídricos, Región de CoquimboLoa 2014. Sectorización de los Acuíferos de la cuenca del río LoaSalar de Atacama 2019. Modelación hidrogeológica del Salar de Atacama – Proyecto CorfoQuilimarí 2012. Investigación recarga artificial acuíferos de las cuencas de los ríos Choapa y Quilimarí Región CoquimboConcordia 2011. Análisis de los recursos subterráneos de la Quebrada de la ConcordiaRapel 2016. Desarrollo de un modelo para la Gestión Integrada de los recursos hídricos de la cuenca del Río RapelRío Bueno 2012. Estudio cuencas principales región de Los RíosMataquito 2012. Estudio hidrogeológico cuenca del río MataquitoCosteras Rapel-E.Nilahue 2013. Levantamiento hidrogeológico en cuencas pluviales costeras en la Región del Libertador Bernardo O'Higgins y Región del Bio-Bío: informe finalCosteras Elqui-Limari 2004. Aplicación de la modelación hidrogeológico valle Pan de AzúcarLluta 1998. Estudio hidrogeológico y modelo de simulación del valle del río LlutaIsla de Pascua 2013. Modelo hidrogeológico Isla de PascuaValle Casablanca 2014. Actualización de la modelación hidrogeológica e integrada de los acuíferos de la cuenca del estero CasablancaAculeo 2019. Caracterización del consumo hídrico y del sistema hidrogeológico en la cuenca de Aculeo. Proyecto FIC-RTalcahuano 2013. Levantamiento hidrogeológico en cuencas pluviales costeras en la Región del Libertador Bernardo O'Higgins y Región del Bio-Bío : informe finalMagallanes 2016. Actualización de Información y Modelación hidrológica de acuíferos de la región de Magallanes y la Antártica.Huasco 2013. Análisis integrado de gestión en cuenca del río Huasco región de AtacamaSan José - Azapa 2009. Definición de estrategias de manejo sustentable para el acuífero de Azapa, XV RegiónCosteras Copiapó-Salado 2016. Caracterización de suelos y generación de información meteorológica para prevención de riesgos hidrometeorológicos cuencas Salado y CopiapóLos Choros 2005. Modelación hidrogeológica en la Quebrada Los ChorosTotoral-Carrizal 2010. Análisis y evaluación de los recursos hídricos subterráneos de los acuíferos costeros ubicados entre los ríos Salado y Huasco, III región de AtacamaSerrano-Las Chinas 2016. Análisis de la Variación de Caudales río Las Chinas - río SerranoCauquenes 2013. Modelación hidrogeológica de la cuenca del río Cauquenes, región del MauleCurepto 2013. Modelo hidrogeológico preliminar del acuífero de la cuenca del Estero CureptoLos Puercos 2013. Modelación hidrogeológica cuenca estero Los Puercos, Región del MauleNilahue 2013. Modelación hidrogeológica cuenca NilahueToltén 2016. Estudio Hidrogeológico Región de la Araucanía

Estudios hidrogeológicos con

información para realizar obras de

recarga

Muestra del potencial de recarga en Chile

Estimación simulada con modelos DGA

operativos, sobre la base del espacio

disponible en el acuífero para recibir

flujos de entrada.

Zonas de recarga ubicadas en áreas

de mayor conductividad y potencial

de recarga, equivalente a 350

Millones de m3.

Consideración:

Prototipos activos de recarga de agua subterránea en Chile

Método de recarga

Cuenca Sector Desarrollador Tasa recarga(lt/s)

Almacenamiento(Millones m3 por año)

Valor del agua ($/m3)

Piscinas de infiltración

Copiapó Piedra Colgada

Comunidad de Aguas Subterráneas CASUB

200 6,3 15

Aconcagua Curimón Dirección de Obras Hidráulicas

1000 31,5 48

Cauces infiltradores

Aconcagua Catemu Regantes de Canales de Riego alto y abajo de Catemu

120 3,8 8

Pozos de inyección

Maipo La Pintana Sociedad del Canal de Maipo

50 1,5 450

Ejemplos en el Valle del Río Copiapó

Prototipo Pozo Radial para Recarga Agua

Subterránea con Uso Conjunto del Recurso Hídrico

Datos Prototipo Pozo Radial de Recarga

•Origen fuente de agua: Canal de regadío

•Caudal de infiltración: 10 lt/s, escalable a otros caudales.

•Costo diseño y construcción: $7.000.000

•Costo operacional: $150.000/mes

•Costo del agua: $14/m3

Planicies de Inundación para Recarga Agua

Subterránea con Uso Conjunto del Recurso Hídrico

Inspección en terreno DGA y MOP – Septiembre 2018

Pozos de Monitoreo Casub Copiapó – Funcionamiento Piscinas desde Agosto 2016Profundidad de Agua Subterránea (m)

Datos Planicies de Inundación para Recarga

•Origen fuente de agua: Río Copiapó

•Caudal de infiltración: 150-200 lt/s, 5,6 millones de m3/año

•Costo diseño y construcción: $30.000.000

•Costo operacional: $350.000/mes

•Costo del agua: $6/m3

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1. Interacciones entre aguas superficiales y subterráneas

2. Mecanismos de recarga de agua subterránea i. Naturalii. Por gestión – Managed Aquifer Recharge (MAR)

3. Experiencias en el extranjero

4. Experiencias en Chile

5. Visión de desarrollo de obras de recarga por gestión en ChileI. TécnicoII. LegalIII. Financiero

Recarga de agua subterránea = Gestión conjunta aguas

superficiales y subterráneas

Marco Técnico-Operativo

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1. Interacciones entre aguas superficiales y subterráneas

2. Mecanismos de recarga de agua subterránea i. Naturalii. Por gestión – Managed Aquifer Recharge (MAR)

3. Experiencias en el extranjero

4. Experiencias en Chile

5. Visión de desarrollo de obras de recarga por gestión en ChileI. TécnicoII. LegalIII. Financiero

• El código de aguas regula las iniciativas de recarga de agua subterránea,Artículo 66 y 67.

• Decreto Supremo N°203/2013 que “Establece las Normas de Exploracióny Explotación de Aguas Subterráneas”.

• Circulares:

• Circular N° 1 del 14 de febrero de 2019, sobre las obras hidráulicaspermeables, en la recarga de acuíferos.

• Circular N°2 del 2 de abril de 2019, establece condiciones paraexceptuarse de cumplir la orden de cierre de bocatomas ante peligrode grandes avenidas.

Política de Promoción de Recarga de Acuíferos

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1. Interacciones entre aguas superficiales y subterráneas

2. Mecanismos de recarga de agua subterránea i. Naturalii. Por gestión – Managed Aquifer Recharge (MAR)

3. Experiencias en el extranjero

4. Experiencias en Chile

5. Visión de desarrollo de obras de recarga por gestión en ChileI. TécnicoII. LegalIII. Financiero

Oportunidades de acción y de negocio

• Estudios para determinar el marco Técnico-Operativo -> DGA

• Privados que inviertan en I+D para generar dispositivos de recarga y comercializarlos en el Mercado -> CORFO

• Sistemas de concesiones para suministrar agua por ASR, u otro -> MOP

• Fomento a la inversión privada en obras de recarga -> CNR y MOP

Modelo conceptual del negocio de recarga (asume marco técnico-operativo favorable)

Agente desarrollo negocio de

recarga

Demanda insatisfecha

en Aconcagua

1 m3/s equivalente

a 310 Millones m3

por temporada

DGA Define certeza jurídica del lugar y volumen del acuífero que está sujeto al negocio

e.g. Aconcagua: 350 Millones m3 en áreas de San Felipe y Quillota

Posibles fuentes de agua:• Uso de caudales excedentes en cauces• Recargas naturales en banco de agua• Cuotas de volúmenes superficiales de usuarios clientes• Importación de agua desde otras cuencas para

mantener stock• Compra y tratamiento de aguas residuales

Unidades de Negocio*: • Almacenamiento subterráneo de agua superficial en

periodos húmedos, y extracción en tiempos de sequía• Venta de volúmenes subterráneos periódicos según

stock*(incluyen conducción desde/hacia clientes y trámites administrativos/legales)

Dispositivos de recarga y conducción• Piscinas/planicies de recarga• Pozos de recarga• Red de canales• Canales, tuberías, bombas

Costo estandarizado servicio: $450/m3

Clientes:AgricultoresIndustriasSanitariasMineras

Voluntad de pago: desde $1200/m3

Ingreso Agente negocio recarga

$750/m3

Recarga de Agua Subterránea

Natural y por Gestión

Carlos Flores ArenasPhD in Hydrologic Sciences UC Davis

MSc en Ingeniería Agrícola UdeC

BS Ingeniero Agrónomo UMayor

División de Estudios y Planificación

24 de Junio2019